| Project/Area Number |
21K07471
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 52020:Neurology-related
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| Research Institution | Aichi Medical University |
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Principal Investigator |
丹羽 淳一 愛知医科大学, 医学部, 教授 (50378022)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡田 洋平 愛知医科大学, 加齢医科学研究所, 教授 (30383714)
伊藤 卓治 愛知医科大学, 加齢医科学研究所, 助教 (30794151)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 疾患特異的iPS細胞 / 運動ニューロン疾患 / 神経筋接合部 / 運動ニューロン / 骨格筋 / オプトジェネティクス / 疾患iPS細胞 / iPS細胞 / 神経筋接合部（NMJ） / シナプス |
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| Outline of Research at the Start |
様々な神経筋疾患では、運動ニューロンと骨格筋の相互作用による病態が示唆されておりその相互作用の解析は本質的な病態解明に必要不可欠である。近年、様々な運動ニューロン疾患において、神経筋接合部や骨格筋病態の関与が示唆されているが、神経・筋シナプス機能の評価はほとんどなされておらず、その実態は未解明である。そこで、本研究では、iPS細胞由来運動ニューロンと骨格筋の共培養システムを開発し、運動ニューロン疾患の疾患特異的iPS細胞を用いた神経・筋シナプス機能の解析を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
運動ニューロンと骨格筋は主に神経筋接合部（Neuromuscular junction：NMJ）を介して情報伝達を行うため、このような疾患の病態解析のためには、NMJを介した運動ニューロンと骨格筋の相互作用を機能的に解析し得るモデルの開発が必要である。しかし、運動ニューロンと骨格筋の相互作用を一つの機能単位として捉え、NMJのシナプス機能を解析し得る疾患モデルの報告は乏しい。本研究では、ヒトiPS細胞を用いた神経・筋共培養システムを構築し、その機能性を明らかにすることで、様々な神経筋疾患の病態解析に応用することを目的としている。
まず、ヒトiPS細胞から誘導した運動ニューロンと骨格筋による共培養を行い、神経筋接合部（NMJ）を形成させ、その過程を経時的に捉えることに成功した。次に、生理学的解析に用いるプローブの表面処理を改善し、培養条件を検討することで、プローブ上での安定的な共培養が可能になった。この方法を用いて、チャネルロドプシンを導入した運動ニューロンと骨格筋を共培養し、NMJの機能性を捉えることに成功した。さらに、三次元培養の手法を用いて、iPS細胞から三次元骨格筋組織を作成することに成功しており、さらなる解析を進めていく予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
NMJの機能性を解析し得る共培養システムや、三次元骨格筋組織の培養法を確立できており、概ね順調に進捗していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
三次元骨格筋組織を用いた解析、疾患特異的iPS細胞を用いた解析等を進めていく予定である。
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